EP2093104A1 - Power supply method for an automobile headlight and headlight implementing this method - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for electrically powering a car projector lamp so that the lamp has both a luminance and a life time sufficient to be installed in a motor vehicle.
- the invention also relates to a lighting projector for a motor vehicle, wherein this method is implemented.
- the invention has applications in the field of lighting for motor vehicles and, in particular, in the field of power supply lamps in vehicle lighting projectors.
- Such projectors are called dual-function or dual-mode projectors. They alternately provide code-mode lighting and road-mode lighting.
- Such a dual-function projector comprises a light source emitting identical lighting whatever the mode of operation (road or code). It generally comprises a removable cover capable of ensuring a cut-off of the light beam.
- This cover is, for example, a metal flap that can be in a first position or a second position. In the first position, the cache does not obscure the light beam produced by the light source, or lamp, of the projector. In the second position, the cache partially obscures the light beam produced by the projector lamp.
- this specific cutoff corresponds to the cutoff of the light beam needed to obtain the code function.
- the lighting in code mode or in road mode differs in the presence or absence of the cut.
- This projector 10 generally comprises a housing 1 closed by a protective glass 2.
- the projector 10 comprises, inside the housing, a lighting module 3, for example an elliptical module.
- the lighting module 3 comprises, in particular, a light source 4, also called a lamp, a reflector 5 adapted to reflect the light towards the protective glass, a lens 6 capable of diffusing light, a removable cover 7, and a light source. 8 power supply of the light source.
- the light source can be a halogen light source.
- This halogen light source is generally powered by a fixed voltage, which depends on the light source used, the vehicle in which the light source is mounted and / or the country in which the vehicle will be sold.
- This fixed voltage is generally the nominal voltage of the light source. Indeed, a nominal voltage is specified by the lamp manufacturers for each type of light source. This nominal voltage is the supply voltage for which the operation of the light source is optimal.
- a light source To allow the projector to properly illuminate the road scene at the front of the vehicle, a light source must have good performance, that is to say a high power.
- the performance of a light source is mainly characterized by its flux and luminance. These performances, fluxes and luminances are functions of the voltage at the terminals of the light source. Thus, the higher the voltage across the light source, the higher the flux and the luminance.
- the luminance for a standard H9 type lamp, the luminance is of the order of 3400 cd / cm 2 for a nominal voltage at the lamp terminals of 13.2 volts and 3150 cd. / cm 2 for a voltage of 12.8 volts.
- an H9 lamp has a life time approximately 4.4 times higher than that corresponding to its nominal voltage of 13.2 volts, which is, in this case, of the order of 250 hours
- the invention provides a method in which a different supply voltage is applied across the light source, depending on the operating mode in which the projector is located. More precisely, when the headlamp is in road mode, the light source is supplied with a voltage close to the nominal voltage of said light source and, when the headlamp is in code mode, a voltage strictly lower than the nominal voltage is applied to the terminals. of the light source.
- the invention relates to a method of supplying a dual-mode automobile projector light source capable of alternately providing road-mode lighting and code-mode lighting, characterized in that the light source is electrically powered. with a first voltage when in road mode and with a second voltage when in code mode, the second voltage being lower than the first voltage.
- the invention further relates to a vehicle comprising a projector as described above.
- the invention relates to a method for supplying the light source of a motor vehicle headlamp differently according to the mode of operation of the headlamp.
- the invention proposes to supply the light source with a voltage whose value is close to the nominal voltage indicated by the manufacturer of the light source, when the projector is in road mode. This voltage may, however, be chosen different from the nominal voltage of the manufacturer by the automotive manufacturer depending on the performance and / or lifetime that he wishes for its lighting function.
- the invention further proposes to supply the light source with a voltage strictly lower than the nominal voltage, when the projector is in code mode.
- the road mode lighting and the code mode lighting are differentiated, not only by the presence or absence of the cut, but also by the luminance of the light beam emitted by the light source.
- a headlamp operates approximately 95% of the time it is in operation, in code mode, that is to say in the mode where the dipped headlights are on.
- H7LL H7 Long Life type lamps
- the projector operates only 5% of its time in the road mode, that is, in the mode where the high beam is on. However, it is in road mode that it is necessary for the driver, the projector provides a powerful light, that is to say, the light source has a high performance. As a result, the light source must have a high luminance for only 5% of its operating time.
- the invention proposes to supply the light source of the projector with a voltage close to the nominal voltage. during the 5% of time when it operates in road mode and to supply said light source with a reduced voltage during the 95% of the time when the light source operates in code mode.
- the nominal voltage is the voltage supplied by the manufacturer of the light source and considered to provide optimal operation of the light source.
- the voltage applied when the light source is in the road mode may be the nominal voltage. This voltage may also be a voltage substantially less than, or greater than, the rated voltage. Indeed, in the invention, the voltage applied when the light source is in road mode is a voltage of sufficient value for the luminance of the light source to reach a level chosen by the car manufacturer. In the remainder of the description, the term "nominal voltage" will be understood as being a voltage close to or equal to the nominal voltage.
- FIG. 2 a table showing examples of luminance and lifetime for different types of lamps at different voltage levels is shown.
- This table shows, in particular, the luminances and lifetimes of an H7LL lamp and an H9 lamp.
- an H7LL lamp With a lamp voltage of 12.8 volts, an H7LL lamp has a luminance of 2150 cd / cm 2 and an H9 lamp has a luminance of 3150 cd / cm 2 .
- the luminance of H7LL increases to 2350 cd / cm 2 and that of H9 to 3400 cd / cm 2 .
- the life of H7LL is 700 hours and that of H9 is 250 hours.
- the luminance of H9 increases to 2350 cd / cm 2 , which corresponds to the luminance of a H7LL lamp powered at 13.2V.
- the life of H9 increases to 1095 hours, which is even slightly longer than the life of an H7LL lamp. It is therefore understood that, with the method of the invention, the H9 lamp has performance and a lifetime at least identical to those of an H7LL lamp, when the lamp is in code mode, that is to say for 95% of the time.
- the H9 lamp retains its initial performance, ie high performance, when in the road mode, that is to say for 5% of the time. It is understood that over the entire operating life of a lamp H9, that is to say over 100% of the time, the life of a lamp is significantly improved.
- the supply voltage of 11.78 volts corresponds to the preferred embodiment of the invention.
- This supply voltage was determined so as to obtain, with a H9 lamp under wattage (that is to say receiving a reduced supply voltage at its terminals), the same luminance as a H7LL lamp at 13, 2V. It is known, in fact, in the field of automotive lighting, that the performance of the lamp varies in power 3.25 of the voltage at its terminals.
- the power supply means 8 are able to alternately supply a nominal voltage of the light source and a reduced voltage, depending on the operating mode in which the projector is located (code mode or road mode).
- the power supply means 8 are able to supply a first voltage close to or equal to the nominal voltage of the light source when said light source is in road mode; they are also able to provide a reduced voltage, a value predefined by the car manufacturer, when the light source is in code mode.
- the power supply means 8 of the projector can consist of a lighting controller located outside the projector and which can be integrated if necessary into another electronic box such as the "body controler", to control the power of the vehicle lamps.
- the light source is powered directly by the lighting controller of the vehicle, with a modulated signal in duration, called PWM (Pulse Width Modulation, in Anglo-Saxon terms).
- PWM Pulse Width Modulation, in Anglo-Saxon terms
- the lighting controller supplies the light source with a PWM signal to regulate the average voltage across the light source to the preset reduced voltage value, for example 11.78V.
- the lighting controller supplies the light source with a PWM signal to regulate the average voltage across the light source to the nominal voltage value, for example 13.2V.
- the PWM signal is a binary signal that can be equal to 1, which means that 100% of the current flows, ie 0, which means that 0% of the current flows.
- the supply means 8 consist of a lighting controller 81 which generates a first signal 82, called PWM R and a second signal 83, called PWM C , to the light source 4.
- the first signal 82 has a first pulse width corresponding to the voltage close to the nominal voltage. This first signal 82 is generated when the projector is in road mode.
- the lighting controller 81 generates, alternatively, a second signal 83 having a second pulse width corresponding to the reduced voltage. This second signal 83 is generated when the projector is in code mode.
- the light source 4 is powered by the power supply voltage V ALIM of the width-modulated lighting controller with the ratio PWM R (For the case where the PWM factor R is equal to 1, the light source is powered directly by voltage V ALIM 89).
- the light source 4 is powered by the supply voltage V ALIM of the width-modulated lighting controller with the PWM C ratio.
- the duty cycle of the PWM signal R is greater than that of the PWM signal C , ie: RMS voltage (PWM R )> RMS voltage (PWM C ).
- the car manufacturer can then choose the values of the voltages he wants to regulate, according to the mission profile of the vehicle. It can thus decide to feed differently the lamps of the vehicles according to the countries and the requirements of lifetime and / or luminance.
- the voltage values are programmed directly into the lighting controller software.
- the regulation of the voltage is performed by an electronic control card PWM signal in the light source.
- This card located in the projector, can be separated or be part of a smart lighting controller internal to the projector in the case where other functions are required (for example for daytime lighting and / or direction indicators to leds or in the case of devices "with rotating headlamps").
- the power supply means 8 comprise a lighting controller external to the projector 84 which generates a first signal 86, called V ROUTE and a second signal 87, called V CODE .
- the signal V ROUTE is a signal coming directly from the voltage VAlim modulated by the PWM signal (PWM may be optionally equal to 1), the signal V CODE is itself a binary signal which can take the value 0 or 1.
- the signals V ROUTE and V CODE are transmitted to the electronic card 85.
- This electronic card 85 is located in the projector.
- This electronic card 85 comprises, in particular, an intelligent MOS component, for example a Smart MOS 88, having the particularity of cutting the current flowing in the light source to provide a PWM signal.
- the car manufacturer can choose the values of the voltages he wants to regulate, according to the mission profile of the vehicle.
- the values of the voltages must also be provided during the implementation of the electronic card.
- the commands relating to the Code and Route operating modes can be sent in the form of messages transiting on a bus 96, for example under the LIN or CAN protocol.
- the electronic card 93 in the projector 10, then comprises a logic device 95, often based microcontroller, able to decrypt the messages and control accordingly the portion relating to the PWM control of the light source.
- Code and Route signals from the lighting controller are messages coded under the manufacturer's imposed protocol.
- the programming of the microcontroller 95 associated with the control electronics of the card allows to control the lamps according to the modes code and road with the factors PWM r and PWM c adequate.
- the values of the voltages can be variable and controlled as needed by the body controler directly according to the profile desired by the manufacturer.
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- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
Abstract
Description
L'invention concerne un procédé pour alimenter électriquement une lampe de projecteur automobile de façon à ce que cette lampe ait à la fois une luminance et une durée de vie suffisantes pour être installée dans un véhicule automobile. L'invention concerne également un projecteur d'éclairage pour véhicule automobile, dans lequel ce procédé est mis en oeuvre.The invention relates to a method for electrically powering a car projector lamp so that the lamp has both a luminance and a life time sufficient to be installed in a motor vehicle. The invention also relates to a lighting projector for a motor vehicle, wherein this method is implemented.
L'invention trouve des applications dans le domaine de l'éclairage pour véhicule automobile et, en particulier, dans le domaine de l'alimentation électrique des lampes dans les projecteurs d'éclairage des véhicules.The invention has applications in the field of lighting for motor vehicles and, in particular, in the field of power supply lamps in vehicle lighting projectors.
Dans le domaine de l'éclairage automobile, il existe différents types de dispositifs de projection de lumière parmi lesquels on trouve essentiellement :
- des feux de position, d'intensité et de portée faible ;
- des feux de croisement, ou codes, d'intensité plus forte et de portée sur la route avoisinant 70 mètres, utilisés essentiellement la nuit et dont la répartition du faisceau lumineux est étudiée pour ne pas éblouir le conducteur d'un véhicule venant en sens inverse ;
- des feux de route, avec une longue portée avoisinant les 200 mètres, qui sont utilisés pour éclairer la route au loin et permettre au conducteur d'appréhender la trajectoire du véhicule ;
- des feux anti-brouillard.
- position, intensity and low range lights;
- low beam, or codes, of higher intensity and range on the road of about 70 meters, used mainly at night and whose distribution of the light beam is studied not to dazzle the driver of a vehicle coming in the opposite direction ;
- high beams, with a long range of around 200 meters, which are used to illuminate the road in the distance and allow the driver to apprehend the trajectory of the vehicle;
- fog lights.
Actuellement, il existe des dispositifs de projection de lumière, ou projecteurs, qui assurent à la fois la fonction de code et la fonction route. Ces projecteurs sont appelés projecteurs bi-fonctions ou bi-modes. Ils assurent alternativement un éclairage en mode code et un éclairage en mode route. Un tel projecteur bi-fonction comporte une source lumineuse émettant un éclairage identique quel que soit le mode de fonctionnement (route ou code). Il comporte généralement un cache amovible apte à assurer une coupure du faisceau lumineux. Ce cache est, par exemple, un volet métallique pouvant être dans une première position ou une deuxième position. Dans la première position, le cache n'occulte pas le faisceau lumineux produit par la source lumineuse, ou lampe, du projecteur. Dans la seconde position, le cache occulte partiellement le faisceau lumineux produit par la lampe du projecteur. Dans cette seconde position, on dit que le cache réalise une coupure spécifique du faisceau lumineux, cette coupure spécifique correspond à la coupure du faisceau lumineux nécessaire pour obtenir la fonction code. Ainsi, l'éclairage en mode code ou en mode route se différencie par la présence ou non de la coupure.Currently, there are light projection devices, or projectors, which provide both the code function and the road function. These projectors are called dual-function or dual-mode projectors. They alternately provide code-mode lighting and road-mode lighting. Such a dual-function projector comprises a light source emitting identical lighting whatever the mode of operation (road or code). It generally comprises a removable cover capable of ensuring a cut-off of the light beam. This cover is, for example, a metal flap that can be in a first position or a second position. In the first position, the cache does not obscure the light beam produced by the light source, or lamp, of the projector. In the second position, the cache partially obscures the light beam produced by the projector lamp. In this second position, it is said that the cache performs a specific cut of the light beam, this specific cutoff corresponds to the cutoff of the light beam needed to obtain the code function. Thus, the lighting in code mode or in road mode differs in the presence or absence of the cut.
Dans la plupart des projecteurs bi-fonctions, le cache amovible est pivotant. Il peut ainsi prendre les deux positions citées précédemment, à savoir :
- la seconde position, appelée position d'occultation, dans laquelle il assure la coupure du faisceau lumineux, générant ainsi la fonction d'éclairage code, et
- la première position, appelée position neutre, dans laquelle le cache n'occulte pas le faisceau lumineux, générant alors la fonction d'éclairage de route, ou fonction route.
- the second position, called the occultation position, in which it ensures the breaking of the light beam, thus generating the code lighting function, and
- the first position, called neutral position, in which the cache does not obscure the light beam, thereby generating the road lighting function, or road function.
Sur la
Dans les projecteurs bi-fonctions actuels, la source lumineuse peut être une source lumineuse halogène. Cette source lumineuse halogène est généralement alimentée par une tension fixe, qui dépend de la source lumineuse utilisée, du véhicule dans lequel la source lumineuse est montée et/ou du pays dans lequel le véhicule va être vendu. Cette tension fixe est généralement la tension nominale de la source lumineuse. En effet, une tension nominale est spécifiée, par les fabricants de lampes, pour chaque type de source lumineuse. Cette tension nominale est la tension d'alimentation pour laquelle le fonctionnement de la source lumineuse est optimal.In current dual-function projectors, the light source can be a halogen light source. This halogen light source is generally powered by a fixed voltage, which depends on the light source used, the vehicle in which the light source is mounted and / or the country in which the vehicle will be sold. This fixed voltage is generally the nominal voltage of the light source. Indeed, a nominal voltage is specified by the lamp manufacturers for each type of light source. This nominal voltage is the supply voltage for which the operation of the light source is optimal.
Pour permettre au projecteur d'éclairer correctement la scène de route située à l'avant du véhicule, une source lumineuse doit avoir de bonnes performances, c'est-à-dire une forte puissance. La performance d'une source lumineuse est caractérisée principalement par son flux et par sa luminance. Ces performances, flux et luminances sont fonctions de la tension aux bornes de la source lumineuse. Ainsi, plus la tension aux bornes de la source lumineuse est élevée et plus le flux et la luminance sont élevés. A titre d'exemple, en considérant la luminance : pour une lampe du type H9 standard, la luminance est de l'ordre de 3400 cd/cm2 pour une tension nominale aux bornes de la lampe de 13,2 Volts et de 3150 cd/cm2 pour une tension de 12,8 Volts.To allow the projector to properly illuminate the road scene at the front of the vehicle, a light source must have good performance, that is to say a high power. The performance of a light source is mainly characterized by its flux and luminance. These performances, fluxes and luminances are functions of the voltage at the terminals of the light source. Thus, the higher the voltage across the light source, the higher the flux and the luminance. By way of example, considering the luminance: for a standard H9 type lamp, the luminance is of the order of 3400 cd / cm 2 for a nominal voltage at the lamp terminals of 13.2 volts and 3150 cd. / cm 2 for a voltage of 12.8 volts.
Or, il est connu de l'homme de l'art que plus la tension aux bornes de la lampe est élevée, plus la durée de vie de ladite lampe est faible. Autrement dit, l'amélioration de la luminance se fait au détriment de la durée de vie de la lampe. Par exemple, avec une tension de 11.78 Volts, une lampe H9 a une durée de vie d'environ 4,4 fois supérieure à celle correspondant à sa tension nominale de 13,2 Volts, qui est, dans ce cas, de l'ordre de 250 heuresHowever, it is known to those skilled in the art that the higher the voltage at the terminals of the lamp, the longer the life of said lamp is low. In other words, the improvement in luminance is to the detriment of the life of the lamp. For example, with a voltage of 11.78 Volts, an H9 lamp has a life time approximately 4.4 times higher than that corresponding to its nominal voltage of 13.2 volts, which is, in this case, of the order of 250 hours
Il est donc difficile, actuellement, de trouver un compromis entre performance et durée de vie. Les constructeurs automobiles doivent choisir, pour équiper un véhicule, entre une lampe à longue durée de vie et une lampe à luminance élevée. Ils doivent donc choisir entre deux types de lampe :
- une lampe à longue durée de vie, telle qu'une lampe H7 Long Life, qui offre une performance moyenne, avec une luminance de l'ordre de 2350 cd/cm2, et une durée de vie longue (de l'ordre de 700 heures). Une telle lampe a l'inconvénient d'offrir un éclairage peu puissant, essentiellement en fonction route pour laquelle la luminance a un rôle très important.
Ou - une lampe très performante, telle qu'une lampe H9, qui offre une très bonne luminance (de l'ordre de 3400 cd/cm2) mais une durée de vie courte (de l'ordre de 250 heures). Une telle lampe présente l'inconvénient de devoir être changée fréquemment, ce qui entraîne bien sûr un coût supplémentaire pour le propriétaire du véhicule. La durée de vie d'une telle lampe peut être améliorée en diminuant la tension aux bornes de la lampe. Avec une tension d'alimentation, par exemple de 11,78 Volts, la durée de vie de la lampe est d'environ 1095 heures, mais sa luminance baisse à 2350 cd/cm2, ce qui correspond à la luminance d'une lampe H7 Long Life. Une telle lampe avec une tension d'alimentation diminuée présente donc les mêmes performances de puissance qu'une lampe H7 Long Life.
- a long-lasting lamp, such as a H7 Long Life lamp, which offers average performance, with a luminance of around 2350 cd / cm 2 , and a long life (of the order of 700 hours). Such a lamp has the disadvantage of providing low-power lighting, essentially road function for which the luminance has a very important role.
Or - a very powerful lamp, such as a H9 lamp, which offers a very good luminance (of the order of 3400 cd / cm 2 ) but a short life (of the order of 250 hours). Such a lamp has the disadvantage of having to be changed frequently, which of course leads to an additional cost for the vehicle owner. The life of such a lamp can be improved by decreasing the voltage across the lamp. With a supply voltage of, for example, 11.78 volts, the life of the lamp is approximately 1095 hours, but its luminance drops to 2350 cd / cm 2 , which corresponds to the luminance of a lamp H7 Long Life. Such a lamp with a reduced supply voltage therefore has the same power performance as a H7 Long Life lamp.
Pour résoudre les inconvénients des techniques exposées précédemment, l'invention propose un procédé dans lequel on applique une tension d'alimentation différente, aux bornes de la source lumineuse, selon le mode de fonctionnement dans lequel se trouve le projecteur. Plus précisément, lorsque le projecteur est en mode route, la source lumineuse est alimentée avec une tension proche de la tension nominale de ladite source lumineuse et, lorsque le projecteur est en mode code, une tension strictement inférieure à la tension nominale est appliquée aux bornes de la source lumineuse.To solve the disadvantages of the techniques described above, the invention provides a method in which a different supply voltage is applied across the light source, depending on the operating mode in which the projector is located. More precisely, when the headlamp is in road mode, the light source is supplied with a voltage close to the nominal voltage of said light source and, when the headlamp is in code mode, a voltage strictly lower than the nominal voltage is applied to the terminals. of the light source.
De façon plus précise, l'invention concerne un procédé d'alimentation d'une source lumineuse de projecteur automobile bi modes apte à fournir alternativement un éclairage en mode route et un éclairage en mode code, caractérisé en ce que la source lumineuse est alimentée électriquement avec une première tension lorsqu'elle est en mode route et avec une seconde tension lorsqu'elle est en mode code, la seconde tension étant inférieure à la première tension.More specifically, the invention relates to a method of supplying a dual-mode automobile projector light source capable of alternately providing road-mode lighting and code-mode lighting, characterized in that the light source is electrically powered. with a first voltage when in road mode and with a second voltage when in code mode, the second voltage being lower than the first voltage.
Ainsi, comme la proportion de fonctionnement d'un projecteur en mode route est nettement inférieure à celle du fonctionnement en mode code d'une part, la durée de vie de la source lumineuse est augmentée par rapport à un fonctionnement complet à tension nominale et, d'autre part, la puissance de la source lumineuse en mode route est améliorée.Thus, since the proportion of operation of a projector in road mode is significantly lower than that of code mode operation on the one hand, the The lifetime of the light source is increased compared to full operation at nominal voltage and, on the other hand, the power of the light source in road mode is improved.
Le procédé de l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- la première tension à une valeur proche ou égale à une tension nominale de la source lumineuse.
- la seconde tension est strictement inférieure à la tension nominale de la source lumineuse.
- la première et la seconde tensions sont des signaux modulés en largeur PWM.
- le signal PWM correspondant à chaque tension est commandé par un contrôleur d'éclairage.
- le signal PWM correspondant à chaque tension est commandé par une carte électronique de régulation implantée dans le projecteur.
- the first voltage at a value close to or equal to a nominal voltage of the light source.
- the second voltage is strictly lower than the nominal voltage of the light source.
- the first and second voltages are PWM width modulated signals.
- the PWM signal corresponding to each voltage is controlled by a lighting controller.
- the PWM signal corresponding to each voltage is controlled by an electronic control card installed in the projector.
L'invention concerne également un projecteur d'éclairage pour véhicule automobile, comportant :
- une source lumineuse associée à un module d'éclairage générant un faisceau lumineux,
- un cache amovible, et
- des moyens d'alimentation en tension de la source lumineuse,
- a light source associated with a lighting module generating a light beam,
- a removable cache, and
- voltage supply means for the light source,
Le projecteur de l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- les moyens d'alimentation de la source lumineuse consistent en un contrôleur d'éclairage.
- les moyens d'alimentation de la source lumineuse comportent un contrôleur d'éclairage associé à une carte électronique de régulation implantée dans le projecteur.
- la carte électronique comporte un composant MOS intelligent et/ou d'autres composants identiques capables d'assurer la fonction de régulation de la tension.
- les moyens d'alimentation de la source lumineuse comportent un contrôleur d'éclairage associé à une carte électronique de régulation implantée dans le projecteur, ladite carte pouvant être commandée par des signaux logiques et/ou des messages transitant sous forme numérique sur un bus.
- les moyens d'alimentation de la source lumineuse comportent un contrôleur d'éclairage associé à une carte électronique de régulation implantée dans le projecteur, ladite carte pouvant être commandée par des messages transitant sous forme numérique sur un bus autorisant une modification dynamique des première et seconde tensions aux bornes de la source lumineuse en fonction de différents profils de mission.
- the supply means of the light source consist of a lighting controller.
- the power supply means of the light source comprise a lighting controller associated with an electronic control card installed in the projector.
- the electronic card comprises an intelligent MOS component and / or other identical components capable of providing the voltage regulation function.
- the power supply means of the light source comprise a lighting controller associated with a control electronic card installed in the projector, said card being able to be controlled by logic signals and / or messages transiting in digital form on a bus.
- the power supply means of the light source comprise a lighting controller associated with a control electronic card located in the projector, said card being able to be controlled by messages transiting in digital form on a bus allowing a dynamic modification of the first and second Voltages at the terminals of the light source according to different mission profiles.
L'invention concerne en outre un véhicule comportant un projecteur tel que décrit précédemment.The invention further relates to a vehicle comprising a projector as described above.
L'invention va maintenant être décrite, de façon non limitative, en relation avec les dessins suivants :
- la
figure 1 , déjà décrite, représente schématiquement un projecteur de véhicule automobile classique; - la
figure 2 représente un tableau regroupant des exemples de valeurs de luminance et de durée de vie pour deux types de source lumineuse ; - la
figure 3 représente schématiquement un premier moyen d'alimentation électrique de la source lumineuse selon l'invention ; et - les
figures 4A, 4B ,4C et 4D représentent schématiquement différents moyens d'alimentation électrique de la source lumineuse selon l'invention.
- the
figure 1 , already described, schematically shows a projector of a conventional motor vehicle; - the
figure 2 represents a table containing examples of luminance and lifetime values for two types of light source; - the
figure 3 schematically represents a first power supply means of the light source according to the invention; and - the
Figures 4A, 4B ,4C and 4D schematically represent different power supply means of the light source according to the invention.
L'invention concerne un procédé pour alimenter la source lumineuse d'un projecteur de véhicule automobile différemment selon le mode de fonctionnement du projecteur. En particulier, l'invention propose d'alimenter la source lumineuse avec une tension dont la valeur est proche de la tension nominale indiquée par le fabricant de la source lumineuse, lorsque le projecteur est en mode route. Cette tension peut être cependant choisie différente de la tension nominale du constructeur par le fabricant automobile en fonction des performances et/ou durée de vie qu'il souhaite pour sa fonction d'éclairage. L'invention propose, en outre, d'alimenter la source lumineuse avec une tension strictement inférieure à la tension nominale, lorsque le projecteur est en mode code. Ainsi, dans l'invention, l'éclairage en mode route et l'éclairage en mode code se différencient, non seulement par la présence ou non de la coupure, mais aussi par la luminance du faisceau lumineux émis par la source lumineuse.The invention relates to a method for supplying the light source of a motor vehicle headlamp differently according to the mode of operation of the headlamp. In particular, the invention proposes to supply the light source with a voltage whose value is close to the nominal voltage indicated by the manufacturer of the light source, when the projector is in road mode. This voltage may, however, be chosen different from the nominal voltage of the manufacturer by the automotive manufacturer depending on the performance and / or lifetime that he wishes for its lighting function. The invention further proposes to supply the light source with a voltage strictly lower than the nominal voltage, when the projector is in code mode. Thus, in the invention, the road mode lighting and the code mode lighting are differentiated, not only by the presence or absence of the cut, but also by the luminance of the light beam emitted by the light source.
On parlera, dans la suite de la description, indifféremment des modes route et code du projecteur et des modes route et code de la source lumineuse, étant entendu que la source lumineuse est nécessairement dans le même mode que le projecteur.In the remainder of the description, reference will be made to the road and code modes of the headlight and to the road and code modes of the light source, provided that the light source is necessarily in the same mode as the headlamp.
Il a été constaté, dans le domaine de l'éclairage automobile, qu'un projecteur fonctionne environ 95% du temps où il est en fonctionnement, en mode code, c'est-à-dire dans le mode où les feux de croisement sont allumés.It has been found, in the field of automotive lighting, that a headlamp operates approximately 95% of the time it is in operation, in code mode, that is to say in the mode where the dipped headlights are on.
En mode code, il nécessaire que le projecteur garantisse un éclairage suffisant vis-à-vis des nécessités de sécurité et des exigences réglementaires. Les dispositifs existant actuellement et considérés comme honorables sont développés pour obtenir de telles performances pendant une longue durée de vie en utilisant des lampes de type H7 Long Life (nommée H7LL) ou de performances et durée de vie du même ordre de grandeur.In code mode, it is necessary for the projector to provide sufficient lighting with regard to safety requirements and regulatory requirements. Devices currently existing and regarded as honorable are developed to achieve such performance over a long life using H7 Long Life type lamps (called H7LL) or performance and life of the same order of magnitude.
Le projecteur fonctionne seulement 5% de son temps en mode route, c'est-à-dire dans le mode où les feux de route sont allumés. Or, c'est en mode route qu'il est nécessaire, pour le conducteur, que le projecteur fournisse un éclairage puissant, c'est-à-dire que la source lumineuse ait une performance élevée. Par conséquence, la source lumineuse doit avoir une luminance élevée pendant seulement 5% de son temps de fonctionnement.The projector operates only 5% of its time in the road mode, that is, in the mode where the high beam is on. However, it is in road mode that it is necessary for the driver, the projector provides a powerful light, that is to say, the light source has a high performance. As a result, the light source must have a high luminance for only 5% of its operating time.
En tenant compte de cette constatation ainsi que de la relation expliquée précédemment entre la valeur de la tension et le niveau de luminance d'une source lumineuse, l'invention propose d'alimenter la source lumineuse du projecteur avec une tension proche de la tension nominale pendant les 5% de temps où elle fonctionne en mode route et d'alimenter ladite source lumineuse avec une tension réduite pendant les 95% du temps où la source lumineuse fonctionne en mode code.Taking into account this observation as well as the previously explained relation between the value of the voltage and the luminance level of a light source, the invention proposes to supply the light source of the projector with a voltage close to the nominal voltage. during the 5% of time when it operates in road mode and to supply said light source with a reduced voltage during the 95% of the time when the light source operates in code mode.
On appelle tension nominale, la tension fournie par le fabricant de la source lumineuse et considérée comme offrant un fonctionnement optimal de la source lumineuse. Dans l'invention, la tension appliquée lorsque la source lumineuse est en mode route peut être la tension nominale. Cette tension peut également être une tension sensiblement inférieure, ou supérieure, à la tension nominale. En effet, dans l'invention, la tension appliquée lorsque la source lumineuse est en mode route est une tension d'une valeur suffisante pour que la luminance de la source lumineuse atteigne un niveau choisi par le constructeur automobile. Dans la suite de la description, le terme « tension nominale » sera compris comme étant une tension proche ou égale à la tension nominale.The nominal voltage is the voltage supplied by the manufacturer of the light source and considered to provide optimal operation of the light source. In the invention, the voltage applied when the light source is in the road mode may be the nominal voltage. This voltage may also be a voltage substantially less than, or greater than, the rated voltage. Indeed, in the invention, the voltage applied when the light source is in road mode is a voltage of sufficient value for the luminance of the light source to reach a level chosen by the car manufacturer. In the remainder of the description, the term "nominal voltage" will be understood as being a voltage close to or equal to the nominal voltage.
Sur la
Si l'on réduit la tension d'alimentation de la lampe H9 à 11,78 Volts, la luminance de H9 passe à 2350 cd/cm2, ce qui correspond à la luminance d'une lampe H7LL alimentée à 13,2V. Par contre, la durée de vie de H9 passe à 1095 heures, ce qui est même légèrement supérieur à la durée de vie d'une lampe H7LL. On comprend donc que, avec le procédé de l'invention, la lampe H9 a des performances et une durée de vie au moins identiques à celles d'une lampe H7LL, lorsque la lampe est en mode code, c'est-à-dire pendant 95% du temps. Par contre, la lampe H9 conserve ses performances initiales, à savoir des performances élevées, lorsqu'elle est en mode route, c'est-à-dire pendant 5% du temps. On comprend que, sur toute la durée de fonctionnement d'une lampe H9, c'est-à-dire sur 100% du temps, la durée de vie d'une lampe est nettement améliorée.If the supply voltage of the H9 lamp is reduced to 11.78 Volts, the luminance of H9 increases to 2350 cd / cm 2 , which corresponds to the luminance of a H7LL lamp powered at 13.2V. On the other hand, the life of H9 increases to 1095 hours, which is even slightly longer than the life of an H7LL lamp. It is therefore understood that, with the method of the invention, the H9 lamp has performance and a lifetime at least identical to those of an H7LL lamp, when the lamp is in code mode, that is to say for 95% of the time. On the other hand, the H9 lamp retains its initial performance, ie high performance, when in the road mode, that is to say for 5% of the time. It is understood that over the entire operating life of a lamp H9, that is to say over 100% of the time, the life of a lamp is significantly improved.
Dans la description qui précède, la tension d'alimentation de 11,78 Volts correspond au mode de réalisation préféré de l'invention. Cette tension d'alimentation a été déterminée de façon à obtenir, avec une lampe H9 sous wattée (c'est-à-dire recevant à ses bornes une tension d'alimentation réduite), la même luminance qu'une lampe H7LL à 13,2V. Il est connu, en effet, dans le domaine de l'éclairage automobile, que la performance de la lampe varie en puissance 3,25 de la tension à ses bornes. La tension réduite V de H9 a donc été déterminée à partir de la luminance et de la tension aux bornes de H7LL, comme suit :
Il est connu, par ailleurs, que la durée de vie de la lampe varie, en puissance 13, en fonction de la tension à ses bornes. On peut ainsi déterminer la durée de vie D de la lampe H9 selon le procédé de l'invention :
Dans le cas d'une lampe H9, pour une tension nominale de 13,2V, la durée de vie est la suivante :
- H9 dure 250 heures à 13,2V
- H9 fonctionne 5% du temps à 13,2V
- Il reste donc 250 - 5% = 250 - 12,5 = 237,5 heures de fonctionnement à tension nominale,
- Ce qui équivaut à 237,5 x 4,38 ≈ 1040 heures en tension réduite.
- H9 lasts 250 hours at 13.2V
- H9 works 5% of the time at 13.2V
- There remains 250 - 5% = 250 - 12.5 = 237.5 operating hours at nominal voltage,
- That equates to 237.5 x 4.38 ≈ 1040 hours in reduced voltage.
La lampe H9 a ainsi une durée de vie totale de 1040 + 12,5 = 1052,5 heures avec des performances multipliées par environ 1,4 par rapport à une lampe halogène classique telle qu'une lampe H7LL.The H9 lamp thus has a total lifetime of 1040 + 12.5 = 1052.5 hours with performance multiplied by about 1.4 compared to a conventional halogen lamp such as an H7LL lamp.
Avec un tel procédé d'alimentation d'une lampe H9, il est possible d'obtenir un projecteur offrant un éclairement maximum de l'ordre de 80 Lux pour le feu de route et de l'ordre de 45 Lux pour le feu de croisement.With such a method of supplying an H9 lamp, it is possible to obtain a headlamp offering a maximum illumination of the order of 80 Lux for the high beam and of the order of 45 Lux for the dipped beam .
Le procédé de l'invention qui vient d'être décrit peut être mis en oeuvre dans un projecteur de véhicule automobile tel que celui représenté sur la
Pour cela, les moyens d'alimentation 8 du projecteur peuvent consister en un contrôleur d'éclairage situé à l'extérieur du projecteur et qui peut être intégré le cas échéant dans un autre boîtier électronique tel que le « body controler », pour piloter la puissance des lampes du véhicule. Dans ce cas, la source lumineuse est alimentée directement par le contrôleur d'éclairage du véhicule, avec un signal modulé en durée, appelé PWM (Pulse Width Modulation, en termes anglo-saxons). En mode code, le contrôleur d'éclairage alimente la source lumineuse avec un signal PWM pour réguler la tension moyenne aux bornes de la source lumineuse à la valeur de la tension réduite prédéfinie, par exemple 11,78V. En mode route, le contrôleur d'éclairage alimente la source lumineuse avec un signal PWM pour réguler la tension moyenne aux bornes de la source lumineuse à la valeur de la tension nominale, par exemple 13,2V. Le signal PWM est un signal binaire qui peut soit être égal à 1, ce qui signifie que 100% du courant circule, soit à 0, ce qui signifie que 0% du courant circule.For this, the power supply means 8 of the projector can consist of a lighting controller located outside the projector and which can be integrated if necessary into another electronic box such as the "body controler", to control the power of the vehicle lamps. In this case, the light source is powered directly by the lighting controller of the vehicle, with a modulated signal in duration, called PWM (Pulse Width Modulation, in Anglo-Saxon terms). In code mode, the lighting controller supplies the light source with a PWM signal to regulate the average voltage across the light source to the preset reduced voltage value, for example 11.78V. In road mode, the lighting controller supplies the light source with a PWM signal to regulate the average voltage across the light source to the nominal voltage value, for example 13.2V. The PWM signal is a binary signal that can be equal to 1, which means that 100% of the current flows,
Sur la
Ainsi, en mode route, la source lumineuse 4 est alimentée par la tension d'alimentation VALIM du contrôleur d'éclairage modulée en largeur avec le rapport PWMR (Pour le cas où le facteur PWMR est égal à 1, la source lumineuse est alimentée directement par la tension VALIM 89). En mode code, la source lumineuse 4 est alimentée par la tension d'alimentation VALIM du contrôleur d'éclairage modulée en largeur avec le rapport PWMC. Le rapport cyclique du signal PWMR est supérieur à celui du signal PWMC, c'est-à-dire que : Tension efficace (PWMR) > Tension efficace (PWMC).Thus, in road mode, the
Le constructeur automobile peut alors choisir les valeurs des tensions qu'il veut réguler, en fonction du profil de mission du véhicule. Il peut ainsi décider d'alimenter différemment les lampes des véhicules selon les pays et les exigences de durée de vie et/ou de luminance. Dans ce mode de réalisation, les valeurs des tensions sont programmées directement dans le logiciel du contrôleur d'éclairage.The car manufacturer can then choose the values of the voltages he wants to regulate, according to the mission profile of the vehicle. It can thus decide to feed differently the lamps of the vehicles according to the countries and the requirements of lifetime and / or luminance. In this embodiment, the voltage values are programmed directly into the lighting controller software.
Dans un deuxième mode de réalisation du projecteur, la régulation de la tension est réalisée par une carte électronique de régulation du signal PWM dans la source lumineuse. Cette carte, située dans le projeteur, peut être séparée ou faire partie d'un contrôleur d'éclairage intelligent interne au projecteur dans le cas où d'autres fonctions sont requises (par exemple pour des éclairages de jour et/ou indicateurs de direction à leds ou pour le cas de dispositifs « à phares tournants »).In a second embodiment of the projector, the regulation of the voltage is performed by an electronic control card PWM signal in the light source. This card, located in the projector, can be separated or be part of a smart lighting controller internal to the projector in the case where other functions are required (for example for daytime lighting and / or direction indicators to leds or in the case of devices "with rotating headlamps").
Sur la
Les signaux VROUTE et VCODE sont transmis à la carte électronique 85. Cette carte électronique 85 est implantée dans le projecteur. Cette carte électronique 85 comporte, notamment, un composant MOS intelligent, par exemple un Smart MOS 88, ayant la particularité de découper le courant qui circule dans la source lumineuse pour fournir un signal PWM.The signals V ROUTE and V CODE are transmitted to the
Les différents cas qui peuvent se présenter, en fonction des valeurs de VROUTE et VCODE, sont regroupés dans le tableau de la
- soit le circuit laisse passer toute la
tension d'alimentation V ALIM 89 dans la source lumineuse 4, ce qui équivaut à un signal PWM à 1 ; la tension VLAMPE aux bornes de la source lumineuse 4 est alors égale à VALIM; - soit le circuit dispose d'une régulation intrinsèque qui module le courant d'alimentation à un taux de modulation PWM prédéfini, c'est-à-dire à PWMR; la tension VLAMPE aux bornes de la source lumineuse 4 est alors égale à VPWMR
- either the circuit passes all the
supply voltage V ALIM 89 in thelight source 4, which is equivalent to a PWM signal to 1; the voltage V LAMP at the terminals of thelight source 4 is then equal to V ALIM ; - either the circuit has an intrinsic regulation that modulates the power supply current to a predefined PWM modulation rate, that is to say PWM R ; the voltage V LAMP at the terminals of the
light source 4 is then equal to V PWMR
En mode code, le signal VCODE est à 1. Le circuit peut alors fonctionner des deux façons suivantes :
- lorsque PWMR est à 1, le circuit génère un signal PWM fixe qui module le courant de la source lumineuse ; la tension VLAMPE aux bornes de la source lumineuse 4 est alors égale à la tension du signal PWMC, VPWMC;
- lorsque PWMR est différent de 1, le circuit génère un signal PWM qui se synchronise sur un des flans du signal modulé d'alimentation et regénère un signal de facteur PWM différent qui fait baisser la tension efficace aux bornes de la source lumineuse ; la tension VLAMPE aux bornes de la source lumineuse 4 est alors égale à la tension du signal PWMC, VPWMC.
Comme précédemment, dans ce mode deuxième mode de réalisation, le constructeur automobile peut choisir les valeurs des tensions qu'il veut réguler, en fonction du profil de mission du véhicule. Par contre, dans ce mode de réalisation, les valeurs des tensions doivent être prévues lors de l'implantation de la carte électronique.
Dans un troisième mode de réalisation, les ordres relatifs aux modes de fonctionnement Code et Route peuvent être envoyés sous forme de messages binaires 0 ou 1 (dans ce cas il y a 2 entrées de commandes) sous forme de messages transitant sur un bus, par exemple sous protocole LIN ou CAN.
La carte électronique 90, dans le projecteur 10, comporte, dans ce cas,un dispositif logique 91, par exemple à base de microcontrôleur, capable de décrypter les messages et piloter en conséquence la partie relative à la commande PWM de la source lumineuse.
Dans le cas de lafigure 4C , les signaux Code et Route issus du contrôleur d'éclairage 92, externe au projecteur, sont binaires ; la logique de commande de la source lumineuse est décrite dans le tableau de lafigure 4C :
VRoute =0, V Code =0 - aucun courant ne circule dans la source lumineuse
VRoute= 1, V Code =1 -aucun courant ne circule dans la source lumineuse
VRoute= 1, V Code =0 - Mode route - soit le circuit laisse passer tout le
courant d'alimentation V ALIM 89 dans la source lumineuse 4, ce qui équivaut à un signal PWM à 1 ; la tension VLAMPE aux bornes de la source lumineuse 4 est alors égale à VALIM - soit le circuit dispose d'une régulation intrinsèque qui module le courant d'alimentation à un taux de modulation PWM prédéfini, c'est-à-dire à PWMR; la tension VLAMPE aux bornes de la source lumineuse 4 est alors égale à VPWMR
VRoute= 0, V Code =1 - Mode code
- when PWM R is 1, the circuit generates a fixed PWM signal which modulates the current of the light source; the voltage V LAMP at the terminals of the
light source 4 is then equal to the voltage of the PWM signal C , V PWMC; - when PWM R is different from 1, the circuit generates a PWM signal which synchronizes on one of the blanks of the modulated supply signal and regenerates a signal of different PWM factor which lowers the effective voltage across the light source; the voltage V LAMP at the terminals of the
light source 4 is then equal to the voltage of the PWM signal C , V PWMC .
As previously, in this second embodiment mode, the car manufacturer can choose the values of the voltages he wants to regulate, depending on the mission profile of the vehicle. In contrast, in this embodiment, the values of the voltages must be provided during the implementation of the electronic card.
In a third embodiment, the commands relating to the Code and Route operating modes can be sent in the form ofbinary messages 0 or 1 (in this case there are 2 command entries) in the form of messages transiting on a bus, for example example under LIN or CAN protocol.
Theelectronic card 90, in theprojector 10, comprises, in this case, alogic device 91, for example based on a microcontroller, capable of decrypting the messages and control accordingly the portion relating to the PWM control of the light source.
In the case offigure 4C the Code and Route signals from thelighting controller 92, external to the projector, are binary; the control logic of the light source is described in the table of thefigure 4C :
VRoute = 0, V Code = 0 - no current flowing in the light source
VRoute = 1, V Code = 1 -no current flows in the light source
VRoute = 1, V Code = 0 - Route Mode - either the circuit passes all the supply
current V ALIM 89 in thelight source 4, which is equivalent to a PWM signal to 1; the voltage V LAMP at the terminals of thelight source 4 is then equal to V ALIM - either the circuit has an intrinsic regulation that modulates the power supply current to a predefined PWM modulation rate, that is to say PWM R ; the voltage V LAMP at the terminals of the
light source 4 is then equal to V PWMR
VRoute = 0, V Code = 1 - Code mode
Le circuit peut alors fonctionner des deux façons suivantes :
- lorsque PWMR est à 1, le circuit génère un signal PWM fixe qui module le courant de la source lumineuse ; la tension VLAMPE aux bornes de la source lumineuse 4 est alors égale à la tension du signal PWMC, VPWMC;
- lorsque PWMR est différent de 1, le circuit génère un signal PWM qui se synchronise sur un des flans du signal modulé d'alimentation et régénère un signal de facteur PWM différent qui fait baisser la tension efficace aux bornes de la source lumineuse ; la tension VLAMPE aux bornes de la source lumineuse 4 est alors égale à la tension du signal PWMC, VPWMC.
- when PWM R is 1, the circuit generates a fixed PWM signal which modulates the current of the light source; the voltage V LAMP at the terminals of the
light source 4 is then equal to the voltage of the PWM signal C , V PWMC; - when PWM R is different from 1, the circuit generates a PWM signal which synchronizes on one of the blanks of the modulated supply signal and regenerates a different PWM factor signal which lowers the effective voltage across the light source; the voltage V LAMP at the terminals of the
light source 4 is then equal to the voltage of the PWM signal C , V PWMC .
Comme précédemment, dans ce troisième mode de réalisation, le constructeur automobile peut choisir les valeurs des tensions qu'il veut réguler, en fonction du profil de mission du véhicule. Dans ce mode de réalisation, les valeurs des tensions doivent aussi être prévues lors de l'implantation de la carte électronique.As previously, in this third embodiment, the car manufacturer can choose the values of the voltages he wants to regulate, according to the mission profile of the vehicle. In this embodiment, the values of the voltages must also be provided during the implementation of the electronic card.
Dans un quatrième mode de réalisation, les ordres relatifs aux modes de fonctionnement Code et Route peuvent être envoyés sous forme de messages transitant sur un bus 96, par exemple sous protocole LIN ou CAN.In a fourth embodiment, the commands relating to the Code and Route operating modes can be sent in the form of messages transiting on a
La carte électronique 93, dans le projecteur 10, comporte alors un dispositif logique 95, souvent à base de microcontrôleur, capable de décrypter les messages et piloter en conséquence la partie relative à la commande PWM de la source lumineuse.The
Dans le cas de la
Dans ce mode de réalisation, les valeurs des tensions (les valeurs de rapports PWM) peuvent être variables et pilotées selon le besoin directement par le body controler en fonction du profil souhaité par le constructeur.In this embodiment, the values of the voltages (PWM report values) can be variable and controlled as needed by the body controler directly according to the profile desired by the manufacturer.
Claims (13)
caractérisé en ce que la source lumineuse (4) est alimentée électriquement avec une première tension (82, 86) lorsqu'elle est en mode route et avec une seconde tension (83, 87) lorsqu'elle est en mode code, la seconde tension étant inférieure à la première tension.A method of supplying a dual-mode automotive projector light source capable of alternately providing road-mode lighting and code-mode lighting,
characterized in that the light source (4) is electrically powered with a first voltage (82, 86) when in the road mode and with a second voltage (83, 87) when in code mode, the second voltage being lower than the first voltage.
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